基于直接和间接PPI信息预测人类核蛋白亚核定位

构建了含有五个亚核区域共426条蛋白质的单定位人类核蛋白数据库.选取蛋白质相互作用信息分数为信息参数,提出通过引入蛋白质一级间接相互作用预测蛋白质亚核定位的新算法,对人类核蛋白亚核定位进行了预测.对染色质、核仁两区域351条蛋白质的Jackknife检验总预测成功率为91.04%.对染色质、核仁、核基质、核斑四区域413条蛋白质的Jackknife检验总预测成功率为79.75%.     

利用进化模糊K近邻及其集成预测蛋白质亚核定位

针对从蛋白质原始序列中预测蛋白质定位及功能信息这个生物信息学中研究的热点问题,提出进化模糊K近邻算法(Evolutionary Fuzzy K-Nearest Neighbor,EFKNN)直接处理多分类问题的预测模型,用EFKNN及其集成直接从蛋白质序列中预测蛋白质亚核定位。采用5种特征提取算法从蛋白质序列中提取特征,训练了5个基于EFKNN的基分类器,并根据得票量大小原则集成每个基分类器的分类结果作为待测样本的输出。将蛋白质亚核定位预测中常用的数据集SNL9作为训练集,利用jackknife测试方法预测了数据集中每条单定位亚核蛋白,正确率为70.0%,表明该模型可以作为蛋白质亚核定位预测的工具或对现有预测模型和方法的补充。     

核转录因子Relish的结构与功能研究进展

核转录因子Relish是NF-κBs超家族中的一员,是重要的免疫信号传导效应物.Relish的N端有保守的Rel同源结构域,C端有锚蛋白重复结构域.受到外界各种刺激时由Imd通路传导信号,诱导Relish发生磷酸化、切割和其他翻译后修饰.活化的Relish进入细胞核与DNA结合调控靶基因表达,帮助生物体适应各种生理环境和刺激,抵御外来病原体入侵和感染.本文对Relish的结构与功能作了简要综述.Relish的结构主要包括Rel同源结构域、锚蛋白重复结构域、核定位序列、caspase靶位点、富含丝氨酸区域、富含脯氨酸-谷氨酸-丝氨酸结构域;Relish的功能主要有参与先天免疫、调节神经发育和寿命、调控肠道稳态和形态、参与压力调节及调节其他生理活动.     

拟南芥和大白菜LUG蛋白家族的生物信息学分析

LUG蛋白属于WD40超家族基因,具有7个重复的WD40结构域,参与花器官的发育.本项研究系统鉴定了7个拟南芥和5个大白菜的LUG基因,并对这些基因编码的蛋白质序列进行了序列保守性和系统进化分析.结果表明,除了AtLUG6含有5个重复的WD40结构域之外,其余所有的LUG蛋白都具有7个重复的WD40结构域.在进化上,LUG蛋白家族可分为两个不同的亚家族,并且这种特征在拟南芥和大白菜分离之前就已经形成     

水稻蛋白质相互作用网络的预测与分析

通过同源映射的方法,利用6个模式物种的蛋白质相互作用数据预测水稻的蛋白质相互作用网络.预测到水稻中有4483个蛋白质参与了24942个蛋白质相互作用.通过GO注释,结构域相互作用,基因共表达等3个证据评估预测网络的质量,并对网络进行了拓扑属性分析.结果表明水稻的蛋白质相互作用网络符合scale-free属性.通过对网络中功能模块的分析,可以预测蛋白质的功能和亚细胞定位信息.     

一种基于支持向量机的蛋白质结构域边界预测方法

提出一种基于支持向量机学习蛋白质结构域的边界预测方法. 在分析多序列比对结果的基础上, 定义了几种能够直接或间接反映蛋白质结构属性及结构域信息的新方法. 结果表明, 蛋白质序列信息预测边界信号的正确识别率达85%以上, 具有较好的泛化能力.     

基于位点特异性打分矩阵的卷积神经网络预测SARS-CoV-2核衣壳蛋白的蛋白质二级结构

新型冠状病毒(SARS-CoV-2)有4种关键的结构蛋白,而核衣壳蛋白就是其中的1种.本实验从公开数据库NCBI上选取的SARS-CoV-2核衣壳蛋白质序列数据,分析SARS-CoV-2核衣壳蛋白与SARS-CoV核衣壳蛋白的序列相似性,对SARS-CoV-2核衣壳蛋白的理化性质和疏水性进行分析;在此基础上提出基于位点...     

抗凋亡与促凋亡蛋白质的结构分析

针对SwissProt数据库所建立的239条抗凋亡蛋白质与222条促凋亡蛋白质数据集进行结构域、模体信息的搜索与分析,发现抗凋亡蛋白质与促凋亡蛋白质所特有的结构域和模体结构,也发现有部分结构域、模体信息是抗凋亡蛋白质与促凋亡蛋白质所共有的.在PDB数据库中找到上述结构域的二级和三级结构,再利用MEME搜索序列模体,从而提取出具有凋亡作用的保守的高级结构特征与信息,这些特征信息可以为抗凋亡与促凋亡作用机制的研究提供帮助.     

蛋白质结构域划分方法及在线服务综述

蛋白质结构域是研究蛋白质结构、功能与进化的基本单位,不同的结构域可组合出更为复杂的蛋白质分子.划分蛋白质结构域后,可以从结构域的角度研究蛋白质的结构、功能与进化,降低了研究复杂度.根据已知结构的蛋白质统计,有约40%的为多结构域蛋白质,其中还存在一级结构上不临近的氨基酸序列出现在同一个结构域的情况,即不连续结构域.文章给出了当前国内外有关蛋白质结构域边界预测、不连续结构域检测及结构域数据库与在线服务的研究进展,供相关研究者参考.     

八肋游仆虫中ECD1基因的克隆及序列分析

含有CHROMO(chromatin organization modifier)结构域的蛋白参与了异染色质的形成及转录沉默复合物的形成.原生动物游仆虫细胞中既含有转录活跃的大核也含有转录沉默的小核.本实验应用PCR技术从八肋游仆虫(Euplotes octocarinatus)中获得了一个编码含有CHROMO结构域的基因ECD1(Euplotes chromo domain-con-taining protein 1)(GeneBank登录号为FJ357578).大核中含有该基因的微小染色体全长1105 bp.小核中该基因内无内部删除序列IES的存在.通过RT-PCR,证实该基因开放阅读框为645 bp.大核基因中含有三个内含子,转录过程中这些内含子均符合一类内含子GU-AG剪切规则.DNAstar软件分析,该基因编码的蛋白质包含214个氨基酸,分子量24.7 kDa,等电点为5.48.结构域聚类分析表明Ecdl蛋白可能执行与四膜虫异染色质蛋白Pddlp和Pdd3p相似功能,参与大核发育过程中异染色质的形成和IES序列的删除.     

THE蛋白的结构分析与功能预测

调用motif数据库、profile数据库和interproscan数据库,对THE蛋白进行了序列同源性分析和功能位点分析.结果表明,THE蛋白质是一种核蛋白,理论等电点为6.36,分子量为44 859 Dalton.应用多种相关软件对THE蛋白的二级结构和特殊结构进行了初步预测,结果显示:THE蛋白中存在α螺旋、β-折叠片和无规卷曲结构,有两个可形成跨膜结构的片段,不存在卷曲螺旋,无信号肽,也无线粒体定位信号.对THE蛋白进行序列同源性、结构域及功能位点预测,结果显示:THE蛋白与来自大鼠睾丸的Tes13-S、Fos13-L和几种假设蛋白有较高的相似性;THE蛋白存在次黄嘌呤核苷酸脱氢酶、嘌呤核苷酸还原酶结构域及PKC、酰胺化、豆蔻酸连接等功能位点,无糖基化位点.THE蛋白的结构分析与功能预测为该基因的功能研究提供了重要的依据.     

烟草拟核小体组装蛋白cDNA的克隆、表达及其蛋白产物的纯化

从烟草BY2细胞cDNA文库中筛选到核小体组装蛋白1(Nucleosome assembly protein1,NAP1)的cDNA，序列分析发现该NAPI的cDNA编码374个氨基酸，与巳知植物来源的NAP1同源蛋白相比具有80%，以上的同源性，而且一些具有重要功能的结构域是相当保守的，如核定位信号，核输出信号，酸性结构域及异戊烯化修饰位点，重要功能结构域的存在预示了NAP1蛋白潜在多种功能，为了深入研究MAP1的功能，应用大肠杆菌表达体系高效表达了烟草NAP1蛋白，并以表达产物进行了分离纯化。     

基于混合核函数SVM的蛋白质相互作用预测方法

针对蛋白质相互作用的预测问题,提出一种以余弦核和线性差值累加核为基核的对偶混合核函数SVM的蛋白质相互作用预测方法.该方法充分考虑了蛋白质的结构域特征,同时根据蛋白质相互作用数据应具有顺序无关的特点,将"对偶"思想引入SVM核函数中.对两个真实的蛋白质相互作用数据集Yeast PPI和Human PPI的测试结果表明,提出的方法与其它方法相比能够有效地提高蛋白质相互作用预测的准确率.     

人源fidgetin like-1蛋白AAA结构域的重组表达及酶学性质分析

Fidgetin是2000年发现的一个AAA蛋白家族新成员,同源序列分析表明它与ka-tanin、spastin属于AAA家族的同一亚家族,因此可能也具有ATP依赖的微管切割活性,ATP的结合和水解应该发生于fidgetin蛋白中保守的AAA结构域.在大肠杆菌中重组表达的人源fidgetin like-1(FIGL-1)蛋白的AAA结构域片段(HsFIGL-1-AAA),纯化后的最终产率为每升5 mg蛋白.与AAA蛋白通常形成六聚体不同,HsFIGL-1-AAA在溶液中为单体,且其ATPase活性很低,仅为0.0063 s-1.与其他AAA蛋白的序列比对发现,Sensor 2 motif中保守的Arg残基在HsFIGL-1-AAA结构域中为Thr,但该位点的突变T609R并未明显改变该蛋白的ATPase活性.这些结果提示HsFIGL-1可能以一种特殊的方式发挥功能,这为进一步研究fidgetin及其同源蛋白的结构和功能奠定了基础.     

水稻OsWHY1基因克隆及过表达与RNAi载体构建

Whirly蛋白是一种单链DNA结合蛋白,是植物特有的存在于细胞核与叶绿体中的双定位蛋白.本研究以水稻品系金23B为材料,从cDNA中克隆得到水稻whirly蛋白基因(OsWHY1).该基因的c DNA全长为1 250 bp,开放阅读框大小为825 bp,编码274个氨基酸.结构域分析结果表明OsWHY1蛋白序列具有whirly蛋白家族共有的whirly结构域.蛋白质序列比对分析表明,OsWHY1蛋白序列与玉米(Zea mays),小米(Setaria italica),黍(Panicum miliaceum),高粱(Sorghum bicolor),大麦(Hordeum vulgare)的蛋白序列相似性分别为79. 8%、83. 1%、82. 7%、78. 7%和75. 3%.此外,本研究通过酶切酶连的方法成功构建了pU1300-OsWHY1过表达载体和PTCK303-OsWHY1 RNA干扰载体,为进一步研究OsWHY1基因在水稻持绿性中的功能打下基础.     

茶树NAC转录因子家族的鉴定及生物信息学分析

利用生物信息学手段对茶树NAC转录因子家族的成员、系统发育、编码蛋白的理化性质和结构以及创伤胁迫处理后的表达进行分析.研究结果显示,茶树NAC转录因子家族包含49个成员,与拟南芥的106个NAC成员构建系统发育进化树,结果显示,茶树缺乏拟南芥NAC家族17个亚族中的第10和第14两个亚族.理化性质和结构分析显示茶树NAC蛋白质绝大多数是亲水氨基酸,二级结构以无规则卷曲为主,三级结构大部分相似.保守基序分析表明,茶树NAC成员共包含7个保守基序,其中基序3、4、2和5、1分别代表NAC结构域的A、B、C和D亚结构域,而基序7表示的是亚结构域E.第15,16和17亚族的大部分成员都缺失了第2和第4两个保守基序,而第15亚族成员具有一个特异的保守基序6.在机械创伤处理条件下表达模式分析表明,第11亚族的CsNAC33和CsNAC34两个成员虽然具有不一样的蛋白结构域组成,但在应对创伤处理时呈现相对一致的表达模式,而16亚族的CsNAC47和CsNAC48两个成员具有一致的蛋白结构域组成,但其表达模式出现分化.上述结果为后续进行茶树NAC基因家族功能的研究提供了理论依据.     

玉米PDE191基因全长cDNA的克隆及其生物信息学分析

为研究玉米白化相关基因PDE191序列信息和基因功能,以玉米叶片总RNA逆转录后的c DNA为模板,采用RT-PCR和RACE技术克隆出玉米PDE191基因全长c DNA。DNA测序及生物信息学分析表明,玉米PDE191基因c DNA全长1229 bp,编码333个氨基酸的蛋白质,亚细胞定位于线粒体和叶绿体。软件预测PDE191蛋白分子量为37.79 k D,理论等电点为9.12,该蛋白二级结构主要构成元件为?螺旋和无规则卷曲,包含7个MTERF结构域。三级结构预测显示该蛋白为球状结构,预测结果与二级结构预测的结果相符。对该蛋白进行多重序列比对和聚类分析显示,PDE191属于植物MTERF家族,在不同植物中存在其同源蛋白质,其中与拟南芥PDE191氨基酸序列的相似性高达99%。本研究为进一步研究玉米PDE191基因的功能奠定了基础。     

甘薯、番茄和拟南芥中丝氨酸羟甲基转移酶基因家族功能研究

丝氨酸羟甲基转移酶(serine hydroxymethyltransferase, SHMT)普遍存在于植物中,在高等植物的一碳代谢和光呼吸过程中起着重要作用,然而该家族在甘薯中的功能尚不清楚。文章通过同源比对获取甘薯、番茄、拟南芥中21个SHMT基因家族的信息,通过系统进化树分析,发现21个SHMT蛋白形成4个分支;利用蛋白motif分析、蛋白结构域分析、基因外显子内含子结构分析、蛋白的二级结构和三级结构预测、蛋白质理化性质分析、核定位序列(nuclear localization sequence, NLS)、亚细胞定位分析预测,发现蛋白高级结构和基因结构在同一分支内更为保守,即同源性越高的蛋白,其结构、性质更为接近。通过对番茄中SHMT基因进行表达量分析,发现SHMT基因可能在番茄种子发育、开花、果实成熟方面发挥作用。另外,通过对拟南芥SHMT(AtSHMT)家族在胁迫条件下的表达水平进行分析,推断多个AtSHMT基因对胁迫尤其是盐胁迫、冷胁迫、热胁迫产生应答,表明SHMT基因家族在胁迫应答中起到调控作用。综上,文章将甘薯、番茄、拟南芥中SHMT基因家族的生物信息学分析及基因表...     

使用蛋白质和mRNA序列信息预测蛋白质亚线粒体定位

线粒体是很重要的半自主性细胞器,主要为细胞提供能量,还承担了许多其他生理功能,而线粒体的某些功能只有在特定亚线粒体位置中才能实现.对亚线粒体定位的研究有助于进一步了解蛋白质的功能.文章计算了蛋白质的进化信息、同源序列的go信息、氨基酸指数信息、氨基酸粘性、氨基酸组分、平均化学位移,并结合mRNA序列的三联体频数,利用支持向量机算法和离散增量算法对蛋白质亚线粒体定位进行预测,在jackknife检验下准确率达到97.64%,同时用独立检验也取得较好的结果.